BE1025735B1 - Regelsysteem voor het regelen van een geschakelde reluctantiemachine, een geschakelde reluctantiemachine, een apparaat en een werkwijze - Google Patents

Regelsysteem voor het regelen van een geschakelde reluctantiemachine, een geschakelde reluctantiemachine, een apparaat en een werkwijze Download PDF

Info

Publication number
BE1025735B1
BE1025735B1 BE2017/5859A BE201705859A BE1025735B1 BE 1025735 B1 BE1025735 B1 BE 1025735B1 BE 2017/5859 A BE2017/5859 A BE 2017/5859A BE 201705859 A BE201705859 A BE 201705859A BE 1025735 B1 BE1025735 B1 BE 1025735B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
phase current
stator poles
phase
control system
respective set
Prior art date
Application number
BE2017/5859A
Other languages
English (en)
Other versions
BE1025735A1 (nl
Inventor
Sander Heeren
Original Assignee
Punch Powertrain Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Punch Powertrain Nv filed Critical Punch Powertrain Nv
Priority to BE2017/5859A priority Critical patent/BE1025735B1/nl
Priority to CN201880086856.1A priority patent/CN111656671A/zh
Priority to PCT/EP2018/065553 priority patent/WO2019101372A1/en
Publication of BE1025735A1 publication Critical patent/BE1025735A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of BE1025735B1 publication Critical patent/BE1025735B1/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08Reluctance motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08Reluctance motors
    • H02P25/086Commutation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08Reluctance motors
    • H02P25/092Converters specially adapted for controlling reluctance motors
    • H02P25/0925Converters specially adapted for controlling reluctance motors wherein the converter comprises only one switch per phase
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/15Controlling commutation time

Abstract

Het onderhavige document beeft betrekking op een regelsysteem voor bet regelen van een geschakelde reluctantiemachine voorzien van: een rotor omvattende rotorpolen; een stator omvattende sets statorpolen, waarbij elke set is voorzien van een of meer statorpolen voorzien van fasewindingen. De rotor is beweegbaar door sequentieel bekrachtigen van de sets statorpolen. Het regelsysteem is ingericht voor bet regelen van bet bekrachtigen, en omvat een fasestroomsensor voor bet verschaffen van een fasestroomsignaal voor de sets statorpolen, dat indicatief is voor een hoeveelheid fasestroom in een van de sets statorpolen. Het regelsysteem omvat een processor voor bet bij bekrachtigen van de sets statorpolen of bij een vooraf bepaalde positie van de rotor verkrijgen van bet fasestroomsignaal, en voor bet op basis van bet verkregen fasestroomsignaal bepalen van een timing voor bet regelen van bet bekrachtigen van de respectieve set statorpolen.

Description

Regelsysteem voor het regelen van een geschakelde reluctantiemachine, een geschakelde reluctantiemachine, een apparaat en een werkwijze.
Gebied van de uitvinding
De onderhavige uitvinding is gericht op een regelsysteem voor het regelen van een geschakelde reluctantiemachine, waarbij de geschakelde reluctantiemachine is voorzien van: een rotor omvattende een of meer rotorpolen; een stator omvattende een of meer sets statorpolen, waarbij elke set is voorzien van een of meer statorpolen voorzien van fasewindingen, zodanig dat elke fasewinding behoort bij een respectieve set van de sets statorpolen; waarbij de rotor beweegbaar is ten opzichte van de stator door sequentieel bekrachtigen van de sets statorpolen door bekrachtigen van de fasewindingen; waarbij het regelsysteem is ingericht voor het regelen van het bekrachtigen van de sets statorpolen. De uitvinding is verder gericht op een werkwijze voor het regelen van een geschakelde reluctantiemachine zoals hierboven beschreven, waarbij de werkwijze het, door een controller, regelen van het bekrachtigen van de sets statorpolen omvat. De uitvinding is verder gericht op een geschakelde reluctantiemachine, en een apparaat, zoals een vermogensgenerator of een voertuig.
Achtergrond
De hier beschreven uitvinding heeft betrekking op het regelen van geschakelde reluctantie motoren ((switched reluctance) SR-motors), en meer in het bijzonder op het regelen van een geschakelde reluctantiemachine werkzaam in continue-geleidingsmodus. In een geschakelde reluctantiemotor kan bij lage snelheden het koppel hoofdzakelijk gereguleerd worden middels het regelen van de grootte van de fasestroom door schakelen van de vermogenselektronica. Bij uitzetten van de schakelelementen daalt de fasestroom snel naar nul. Het maximum koppel is afhankelijk van de fasestroomlimiet. Bij middensnelheid kan de piekstroom worden gereguleerd
BE2017/5859 door regelen van de relatieve rotorpositie waarbij de fase wordt aangezet. Door de toegenomen retour-EMK zal de stroom afnemen ook al blijven de schakelelementen actief. Er is een klein stroomspoor na uitzetten van de fase, dat een klein generatief koppel kan veroorzaken. Wanneer de snelheid toeneemt, moet de inschakelhoek vervroegd worden om dezelfde piekstroom te bereiken. Het stroomspoor na uitschakelen van de fase wordt ook groter.
In het bovenstaande is sprake van 'lage snelheid' en 'middensnelheid', welke termen vanzelfsprekend geen aanduidingen zijn van exacte snelheidsbereiken waarin de geschakelde reluctantiemachine werkt volgens de hierboven beschreven karakteristieken. De vakman zal echter begrijpen dat de toepasbare snelheidsbereiken in hoge mate afhankelijk zijn van het exacte motorontwerp en andere parameters die variëren van de ene geschakelde reluctantiemachine naar de andere. Om die reden is het niet mogelijk de termen 'lage snelheid' en 'middensnelheid' te koppelen aan een direct aanwijsbaar snelheidsbereik. In het algemeen hebben het lage- en middensnelheidsbereik ten minste gemeen dat de fasestroom daalt en nul wordt na uitzetten van de fase en voordat de volgende fase start. De situatie waarbij de stroom altijd nul bereikt alvorens de volgende commutatie te starten wordt 'discontinue-geleidingsmodus' genoemd.
Vanaf een zekere snelheid zal het stroomspoor echter reiken tot de hoek waar de volgende commutatie zal starten. Verkleinen van de contacthoek (hoek tussen aan- en uitzetten van de fase) kan deze situatie ondervangen maar verkleint ook het vermogen met het toenemen van de snelheid. Een andere mogelijkheid betreft het regelen van de motor in 'continue-geleidingsmodus', ook wel 'continue-stroommodus' genoemd. In deze modus wordt de fasestroom niet nul tussen commutaties. Dit maakt het een stuk moeilijker de resulterende fasestroomgolfvorm die uit zekere inschakelhoeken voortvloeit, te voorspellen, omdat die afhangt van de stroom waarbij de voorgaande commutatie eindigt. Verscheidene eigenschappen, zoals - maar niet beperkt tot - faseweerstand, en spanningsval van vermogenselektronica, hebben daarom een significante
BE2017/5859 invloed op de resulterende fasestroomgolfvorm. Bij vaste inschakelhoeken en geen andere wijze van regelen zal de stroomgolfvorm zich aanvankelijk lijken te stabiliseren in de continue-geleidingsmodus, maar die zal voortdurend veranderen door veranderende omgevingscondities. Zo kan bijvoorbeeld op een testbank worden waargenomen dat de stroomgolfvorm voortdurend verandert wanneer de motorspoeltemperatuur verandert, terwijl inschakelhoeken onveranderd blijven. Vergeleken met de discontinue-geleidingsmodus hebben zeer geringe veranderingen in inschakelhoeken een grote invloed op de resulterende golfvorm. Dit bemoeilijkt de overgang tussen discontinue- en continue-geleidingsmodus, met name als de nauwkeurigheid van het motormodel niet extreem goed is of omgevingscondities niet precies bekend zijn. Dit heeft onderprestatie van de motor als gevolg, bijvoorbeeld door ongewenst generatief koppel of productie van onvoldoende koppel.
Om een stabiele en voorspelbare stroomgolfvorm in continuegeleidingsmodus te bewerkstelligen is er een soort terugkoppelregeling nodig. Er zijn op dit gebied verscheidene voorstellen voor verbetering gedaan. Zo berusten sommige oplossingen bijvoorbeeld op regeling van een piekstroom om regeling van de continue-geleidingsmodus mogelijk te maken. Dit vergt echter een tamelijk complex algoritme om de piekstroom tijdens commutatie te vinden.
Samenvatting van de uitvinding
Het is een doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een regelsysteem waarmee de problemen van de stand van de techniek kunnen worden ondervangen en waarmee het regelen van een geschakelde reluctantiemachine in continue-geleidingsmodus op effectieve en relatief rechtstreekse wijze mogelijk wordt gemaakt.
Daartoe wordt hierbij voorzien in een regelsysteem voor het regelen van een geschakelde reluctantiemachine, waarbij de geschakelde reluctantiemachine is voorzien van: een rotor omvattende een of meer
BE2017/5859 rotorpolen; een stator omvattende een of meer sets statorpolen, waarbij elke set is voorzien van een of meer statorpolen voorzien van fase win dingen, zodanig dat elke fasewinding behoort bij een respectieve set van de sets statorpolen; waarbij de rotor beweegbaar is ten opzichte van de stator door sequentieel bekrachtigen van de sets statorpolen; waarbij het regelsysteem is ingericht voor het regelen van het bekrachtigen van de sets statorpolen, waarbij het regelsysteem voorzien is van, of werkzaam verbonden is met, een fasestroomsensor ingericht voor het verschaffen van een fasestroomsignaal voor een of meer van de sets statorpolen, waarbij het fasestroomsignaal indicatief is voor een hoeveelheid fasestroom aanwezig in een respectieve set van de sets statorpolen; waarbij het regelsysteem is voorzien van een processor die is ingericht voor het, bij bekrachtigen van een of meer van de sets statorpolen of bij een vooraf bepaalde positie van de rotor ten opzichte van de stator, verkrijgen van het fasestroomsignaal van genoemde respectieve set statorpolen, en voor het op basis van het verkregen fasestroomsignaal bepalen van een timing voor het regelen van het bekrachtigen van de respectieve set statorpolen.
De onderhavige uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat het moment van aanzetten van de respectieve sets statorpolen gemakkelijk kan worden toegepast om een fasestroomwaarde op een vast moment of bij een vooraf bepaalde positie tijdens elke commutatie te verkrijgen. In feite kan het aanzetten worden toegepast als trigger om de fasestroomwaarde uit het van de fasestroomsensor ontvangen fasestroomsignaal te verkrijgen. Deze waarde kan vervolgens gebruikt worden om de timing van het regelen van het bekrachtigen van de respectieve set statorpolen te regelen. Op die manier kan in geval een opbouw in fasestroom wordt vastgesteld het regelsysteem dit beheersen door bijvoorbeeld de timing van het uitzetten anders in te stellen. Als alternatief of aanvullend kan de controller de timing aanpassen van het schakelen van de set statorpolen naar een andere bekrachtigingsmodus, bijvoorbeeld een vrijloopmodus zoals hierna in deze beschrijving verder
BE2017/5859 uiteen wordt gezet. De timing van verschillende bekrachtigingsmodi kan aldus afhankelijk van een gewenste correctie worden aangepast.
Aangezien het aanzetten toch al moet worden getriggerd door het regelsysteem, kan die trigger met voordeel gemakkelijk ook nog worden gebruikt om een lezing van de fasestroomwaarde te verrichten. Daarom omvat bij sommige uitvoeringsvormen elke set statorpolen van de geschakelde reluctantiemachine een of meer faseschakelaars om mogelijk te maken dat genoemde set statorpolen wordt geactiveerd en gedeactiveerd door de faseschakelaars te bedienen; waarbij de processor is ingericht voor het verschaffen van stuursignalen aan ten minste één van de faseschakelaars van een respectieve set van de sets statorpolen om genoemde set statorpolen te activeren om genoemd sequentieel bekrachtigen mogelijk te maken. In sommige van deze uitvoeringsvormen omvatten de stuursignalen activeringssignalen en deactiveringssignalen voor het inschakelen en uitschakelen van een of meer van de faseschakelaars van de respectieve set statorpolen, waarbij de processor is ingericht voor het verkrijgen van het fasestroomsignaal van genoemde respectieve set statorpolen gelijktijdig met het verschaffen van een activeringssignaal voor het inschakelen van de faseschakelaars ter bekrachtiging van de set statorpolen, en voor het gebruiken van het fasestroomsignaal voor het bepalen van een timing voor het verschaffen van een deactiveringssignaal aan een of meer van de ten minste ene van de faseschakelaars voor de respectieve set statorpolen. Het activeringssignaal van de schakelaars kan geschikt worden gebruikt om de verwerving van de fasestroomwaarde uit het fasestroomsignaal te triggeren. Zoals duidelijk moge zijn, kunnen andere triggersignalen eveneens voor dit doeleind worden gebruikt, of er kan, als alternatief, een dedicated trigger worden gegenereerd. De toepassing van de activeringssignalen ondervangt evenwel de noodzaak van het genereren van een dedicated trigger, en vermindert daardoor de algemene complexiteit van het systeem.
BE2017/5859
Als een alternatief voor het verkrijgen van het fasestroomsignaal van de respectieve set statorpolen bij bekrachtiging van de set statorpolen, is het ook mogelijk de fasestroom bij een vooraf bepaalde rotorpositie te meten. Deze positie kan bijvoorbeeld een vaste positie zijn, een positie vooraf bepaald voor elk setpoint, of een positie ter plaatse waarvan de faseschakelaars volgens schema zijn opgenomen. Om de positie van de rotor ten opzichte van de stator te bepalen, zijn verscheidene implementaties mogelijk. Zo kan bijvoorbeeld de controller samenwerken met een sensor om de angulaire positie of hoekstand van de rotor vast te stellen, of dergelijke informatie op een andere wijze verkrijgen.
Overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen is de processor ingericht voor het vergelijken van het verkregen fasestroomsignaal met een referentiefasestroomwaarde voor het genoemde bepalen van de timing. Een vergelijking met een referentiewaarde kan worden toegepast om een verschil vast te stellen en afhankelijk daarvan actief de timing van het uitzetten van de respectieve set statorpolen te regelen. Uiteenlopende uitvoeringen van een dergelijke actieve regeling zijn mogelijk, afhankelijk van de uit te voeren regelstrategie. Bij sommige uitvoeringsvormen is het regelsysteem ingericht voor het verkrijgen van de referentiefasestroomwaarde uit ten minste één van: een geheugen, een databewaarplaats, een draadloos datanetwerk, een draadgebonden datanetwerk, of een applicatie-specifiek netwerk zoals een voertuig-geïntegreerd datanetwerk. Veelal kunnen de referentiewaarden éénmaal tijdens initialisatie of tijdens het testen van een geschakelde reluctantiemachine worden verkregen en dan in een opzoektabel worden opgeslagen voor gebruik tijdens bedrijf van de geschakelde reluct antiem achine.
Overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen is voor genoemd bepalen van de timing de processor ingericht voor het aanpassen van de timing afhankelijk van genoemde vergelijking van het fasestroomsignaal met de referentiefasestroomwaarde. Zo is bijvoorbeeld, overeenkomstig een
BE2017/5859 voorkeursuitvoeringsvorm, voor het verrichten van het aanpassen de processor ingericht voor ten minste één van: verkorten van een duur waarin de respectieve set statorpolen wordt bekrachtigd en/of verlengen van een duur waarin de respectieve set statorpolen niet wordt bekrachtigd wanneer het fasestroomsignaal een fasestroomwaarde groter dan de fasestroomreferentiewaarde aangeeft, zoals door het vervroegen van de timing van een uitschakeling van de respectieve set statorpolen; en verlengen van de duur waarin de respectieve set statorpolen wordt bekrachtigd en/of verkorten van de duur waarin de respectieve set statorpolen niet wordt bekrachtigd wanneer het fasestroomsignaal een fasestroomwaarde kleiner dan de fasestroomreferentiewaarde aangeeft, zoals door het uitstellen van de timing van een uitschakeling van de respectieve set statorpolen. Door de timing te vervroegen zal de fasestroom aanwezig in de set statorpolen bij aanvang van de volgende commutatie lager worden. Op eenzelfde wijze zal door uitstellen van de timing van de uitschakeling de set statorpolen langer geactiveerd blijven, met als gevolg dat de resterende fasestroom hoger is bij de start van de volgende commutatie.
Overeenkomstig sommige uitvoeringsvormen is het regelsysteem verder voorzien van, of werkzaam verbonden met, een positiesensor ingericht om de processsor te voorzien van een positiesignaal dat indicatief is voor een angulaire positie of hoekstand van de rotor ten opzichte van de stator. Dit stelt het regelsysteem in staat de uitzetpositie te regelen, dat wil zeggen de hoekstand waarbij de respectieve set statorpolen wordt ontkracht of uitgeschakeld. Zo is bijvoorbeeld voor het bepalen van genoemde timing de processor ingericht om op basis van het fasestroomsignaal een referentiehoekstand van de rotor te bepalen, waarbij het regelsysteem is ingericht voor het uitzetten van de respectieve set statorpolen bij het bereiken van de referentiehoekstand door de rotor.
Overeenkomstig een tweede aspect wordt voorzien in een geschakelde reluctantiemachine voorzien van een regelsysteem volgens een of
BE2017/5859 meer der voorgaande conclusies. Verder wordt overeenkomstig een derde aspect voorzien in een apparaat voorzien van een geschakelde reluctantiemachine volgens conclusie 10, waarbij het apparaat ten minste één van een vermogensgenerator, een voertuig, of een motorisch aangedreven inrichting betreft.
De onderhavige uitvinding heeft overeenkomstig een vierde aspect ervan betrekking op een werkwijze voor het regelen van een geschakelde reluctantiemachine, waarbij de geschakelde reluctantiemachine is voorzien van: een rotor omvattende een of meer rotorpolen; een stator omvattende een of meer sets statorpolen, waarbij elke set is voorzien van een of meer statorpolen voorzien van fasewindingen, zodanig dat elke fasewinding behoort bij een respectieve set van de sets statorpolen; waarbij de rotor beweegbaar is ten opzichte van de stator door sequentieel bekrachtigen van de sets statorpolen; waarbij de werkwijze omvat: het, door een controller, regelen van het bekrachtigen van de sets statorpolen; en het verkrijgen, vanuit een fasestroomsensor, van een fasestroomsignaal voor één of meer van de sets statorpolen, waarbij het fasestroomsignaal indicatief is voor een hoeveelheid fasestroom aanwezig in een respectieve set van de sets statorpolen; waarbij de werkwijze voorts omvat: het bij het bekrachtigen van één of meer van de sets statorpolen verkrijgen van het fasestroomsignaal van genoemde respectieve set statorpolen; en het op basis van het verkregen fasestroomsignaal bepalen van een timing voor het uitzetten van de respectieve set statorpolen.
Korte beschrijving van de tekeningen
De uitvinding zal verder worden toegelicht middels de beschrijving van enkele specifieke uitvoeringsvormen daarvan, onder verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen. De gedetailleerde beschrijving geeft voorbeelden van mogelijke implementaties van de uitvinding doch dient niet beschouwd te worden als beschrijving van de enige uitvoeringsvormen die onder de
BE2017/5859 beschermingsomvang vallen. De beschermingsomvang van de uitvinding wordt in de conclusies gedefinieerd, en de beschrijving dient te worden beschouwd als illustratief zonder beperkend te zijn met betrekking tot de uitvinding. De figuren in de tekeningen tonen het volgende.
Figuur 1 illustreert schematisch, in doorsnede, een rotor en stator van een 4-fase 16/12 geschakelde reluctantiemotor;
Figuur 2 illustreert een schematische schakelingstopologie van een typische inverter voor een vierfase geschakelde reluctantiemachine;
Figuur 3A geeft operationele karakteristieken van een multifase geschakelde reluctantiemachine bij lage rotorsnelheden;
Figuur 3B geeft operationele karakteristieken van een multifase geschakelde reluctantiemachine bij midden-rotorsnelheden;
Figuur 3C geeft operationele karakteristieken van een multifase geschakelde reluctantiemachine bij hoge rotorsnelheden;
Figuur 4 geeft een typische prestatiekarakeristiek van koppel vs. rotorsnelheid voor een conventioneel geregelde multifase geschakelde reluctantiemachine wanneer alleen discontinue-geleidingsmodus wordt gebruikt;
Figuur 5 illustreert schematisch een fasestroomkarakteristiek voor een multifase geschakelde reluctantiemachine bedreven onder gebruikmaking van een regelsysteem en/of werkwijze volgens de uitvinding;
Figuur 6 geeft een typische prestatiekarakeristiek van koppel vs. rotorsnelheid voor een conventioneel geregelde multifase geschakelde reluctantiemachine wanneer ook continue-geleidingsmodus wordt gebruikt;
Figuur 7 illustreert schematisch een werkwijze overeenkomstig een uitvoeringsvorm van de uitvinding.
Gedetailleerde beschrijving
Figuur 1 illustreert schematisch een multifase geschakelde reluctantiemachine (switched reluctance machine: SRM of SR-machine), in
BE2017/5859 het bijzonder een multifase geschakelde reluctantiemachinemotor 1. De motor 1 omvat een stator 2 die een meervoudig aantal spoelen 6 en statorpolen 7 omvat. In Figuur 1 zijn de motor 1 en spoelen 6 van de stator 2 schematisch geïllustreerd in doorsnede rond de kernen 8. Aldus zijn in Figuur 1 de windingen van elke spoel 6 zichtbaar aan weerszijden van de kern 8. De statorpolen 7 vormen de kernen 8 van de spoelen 6.
De motor 1 omvat verder een rotor 3 voorzien van een meervoudig aantal tegenpolen 10 voor interactie met de statorpolen 7. De rotor 3 is roteerbaar ten opzichte van de stator 2, bijvoorbeeld door middel van een as
4. De spoelen 6 van de stator 2 behoren bij fasetrappen 12, 13, 14 en 15 van de motor 1, zodanig dat elke spoel 6 van het meervoudig aantal spoelen van de stator 2 behoort bij één van de respectieve fasetrappen 12-15. In de figuur zijn de fasetrappen 12-15 tevens aangeduid met de fasetrapnummers O (fasetrap 12), © (fasetrap 13), © (fasetrap 14) en O (fasetrap 15).
In Figuur 1 is fasetrap O (12) bekrachtigd en zijn de tegenpolen 10 van de rotor 3 uitgelijnd met fasetrap O (12). Door vervolgens fasetrap Θ (13) te bekrachtigen, zal de rotor 3 met de klok mee roteren om tegenpolen 10 uit te lijnen met fasetrap Θ. In een ander geval zal de rotor 3, doordat fasetrap O (15) wordt bekrachtigd, tegen de klok in roteren om tegenpolen 10 met fasetrap O uit te lijnen. Aldus kan de rotor 3 afhankelijk van de bekrachtigingsvolgorde van de fasetrappen O, Θ, © en O (12-15) in beide richtingen geroteerd worden.
De in Figuur 1 geïllustreerde motor is een 4-fase 16/12 geschakelde reluctantiemotor, bestaande uit vier schakelbare fasetrappen waarbij elke fasetrap vier statorpolen 7 verdeeld over een volledige omwenteling omvat, en twaalf rotorpolen. Toepassing van de kalibratiewerkwijze van de onderhavige uitvinding is niet beperkt tot dit type motor, maar kan worden toegepast bij andere typen geschakelde reluctantiemotoren, bijv. 2-fase 4/2, 4-fase 8/6, 3-fase 6/4, 3-fase 12/8, 5-fase 10/8, 6-fase 12/10, 7-fase 14/12, 8-fase 16/14 of een andere configuratie. Bovendien geldt dat, hoewel vele van de hier
BE2017/5859 beschreven uitvoeringsvormen de uitvinding toelichten zoals deze bij een radiale fluxmotor wordt toegepast, de onderhavige leer niet daartoe beperkt is en eveneens bij een axiale fluxmotor toegepast kan worden. De meest algemeen gebruikte topologie van een inverter 18 voor het regelen van SR-machines wordt in Figuur 2 getoond. Inverters voor SR-machines met een ander aantal fasen kunnen soortgelijk zijn, hoewel het aantal fasegeassocieerde schakeltrappen anders kan zijn. In Figuur 2 is een schakeltrap voor fase A van een SR-machine in algemene zin aangeduid als I. Elke fase heeft twee schakelelementen en vier dioden, waarvan twee te klemmen bij -Udc spanningsniveau bij ontkrachten van de fase. Dit is geïllustreerd voor fase A; element 24 illustreert schematisch een spoel van een statorpool van fase A. De halfgeleider-type schakelelementen 22 en 23 maken schakelen van de fase mogelijk, teneinde de spoel 24 aan en uit te zetten en om de fase in een vrijlooptoestand te schakelen, zoals hieronder wordt uitgelegd. De klemdioden 27 en 28 maken het klemmen van de spoel bij -Udc spanningsniveau mogelijk, bij uitzetten van fase A.
Bij de in Figuur 2 weergegeven schakeling is, wanneer beide schakelelementen 22 en 23 gesloten zijn, de fasespanning +Udc. De fase A is bekrachtigd (‘AAN’), en de geleidende baan gaat van schakelelement 22 via spoel (of spoelen) 24 naar schakelelement 23. Wanneer slechts één schakelelement gesloten is, dat dan ofwel schakelelement 22 ofwel schakelelement 23 kan zijn, ligt de fasespanning nabij 0V. De fase is 'vrijlopend' ('freewheeling': 'FW'), en stroom wordt toegestaan vrij door de fase te stromen ('vrijlopen'). Wanneer beide schakelelementen 22 en 23 open zijn, is de aangelegde fasespanning -Udc (als er stroom door de fase loopt). De fase ontkracht (‘UIT’). De geleidende baan loopt van diode 27 via spoel (of spoelen) 24 naar diode 28.
Operationele karakteristieken van een SR-machine zijn in Figuur 3A-3C geïllustreerd voor lage rotorsnelheden, midden-rotorsnelheden en hoge rotorsnelheden. In Figuur 3A voor lage rotorsnelheden is te zien dat curve 29
BE2017/5859 de fasestroom i weergeeft in afhankelijkheid van de hoekstand van de rotor voor één van de fasetrappen van een SR-machine. Het voortgebrachte koppel T is weergegeven als curve 35, terwijl curve 36 de fluxkoppeling ψ weergeeft. In fluxkoppeling vs. fasestroom-diagram 37 is het door curve 38 omspannen vlak 40 indicatief voor de hoeveelheid arbeid die door een enkele commutatie van de fasetrap wordt geleverd. Op eenzelfde wijze illustreren Figuur 3B en 3C deze karakteristieken voor midden-rotorsnelheden en hoge rotorsnelheden. In Figuur 3B voor midden-rotorsnelheden illustreert curve 53 de fasestroom i in afhankelijkheid van de hoekstand van de rotor voor de respectieve fasetrap. Het ontwikkelde koppel T is weergegeven als curve 55, terwijl curve 56 de fluxkoppeling ψ weergeeft. In fluxkoppeling vs. fasestroom-diagram 57 is het door curve 59 omspannen vlak 58 indicatief voor de hoeveelheid arbeid die door een enkele commutatie van de fasetrap wordt geleverd. In Figuur 3C voor hoge rotorsnelheden illustreert curve 63 de fasestroom i in afhankelijkheid van de hoekstand van de rotor voor de respectieve fasetrap. Het voortgebrachte koppel T is weergegeven als curve 65, terwijl curve 66 de fluxkoppeling ψ weergeeft. In fluxkoppeling vs. fasestroom-diagram 67 is het door curve 69 omspannen vlak 68 indicatief voor de hoeveelheid arbeid die door een enkele commutatie van de fasetrap wordt geleverd.
In Figuur 3A is te zien dat bij lage snelheid van de rotor 3 het koppel T 35 hoofdzakelijk gereguleerd kan worden door de grootte van de fasestroom I 29 te regelen door de vermogenselektronica te schakelen. De fasetrap wordt bekrachtigd bij inschakelhoek 30, waarbij de fasestroom i 29 zich vervolgens snel opbouwt in de fasetrap. Bij uitschakelen van de schakelelementen 22 en 23 bij hoekstand 31 neemt de fasestroom i snel af naar nul. Het maximum tijdens de commutatie voortgebrachte koppel is afhankelijk van de fasestroomlimiet.
In Figuur 3B is te zien dat bij middensnelheid de piekstroom 53 gereguleerd kan worden door de relatieve rotorpositie 51 waarbij de fase wordt aangezet te regelen. Vanwege de toegenomen tegen-elektromotorische
BE2017/5859 kracht (de tegen-EMK) zal de stroom 53 afnemen ook al blijven de schakelelementen voorafgaand aan de uitzethoek 52 actief. Er bestaat een klein stroomspoor na uitzetten van de fase bij 52, hetgeen een klein generatief koppel T kan veroorzaken zoals in 55 is te zien. Wanneer de snelheid toeneemt, moet de inschakelhoek 51 naar voren worden verplaatst (naar links in het diagram) om dezelfde piekstroom 53 te bereiken. Het stroomspoor na uitschakelen van de fase bij 52 wordt ook groter (het eindpunt ervan verplaatst zich verder naar rechts in curve 53).
Bij een zekere snelheid zal het stroomspoor omhoog reiken tot de hoek waar de volgende commutatie zal starten. Dit is waar het hogerotorsnelheidsgebied aanvangt, wat in Figuur 3C zichtbaar is gemaakt. Verkleinen van de contacthoek ('dweil angle': hoek tussen het aan- en uitzetten van de fase tussen locaties 61 en 62) kan deze situatie ondervangen, maar verkleint ook vermogen en voortgebrachte arbeid W met het toenemen van de snelheid. De situatie waarbij de stroom altijd nul bereikt alvorens de volgende commutatie te starten wordt 'discontinue-geleidingsmodus' genoemd. In het hogesnelheidsgebied kan de motor 1 geregeld worden in 'continue-geleidingsmodus', ook wel 'continue-stroommodus' genoemd.
In continue-geleidingsmodus wordt de fasestroom 63 tussen commutaties niet nul. Dit maakt het een stuk moeilijker de resulterende fasestroomgolfvorm die resulteert uit zekere inschakelhoeken 61 en 62 te voorspellen, omdat die afhankelijk is van de stroom i waarbij de vorige commutatie eindigt. Eigenschappen zoals faseweerstand, en spanningsval van vermogenselektronica, hebben daarom een significante invloed op de resulterende fasestroomgolfvorm. Met vaste inschakelhoeken 61 en 62 en geen andere wijze van regelen zal de stro om golfvorm aanvankelijk lijken te stabiliseren in continue-geleidingsmodus, maar die zal voortdurend veranderen vanwege veranderende omgevingscondities. Bijvoorbeeld op een testbank kan worden waargenomen dat de stroomgolfvorm voortdurend verandert wanneer de motorspoeltemperatuur verandert, terwijl
BE2017/5859 inschakelhoeken 61 en 62 onveranderd blijven. Vergeleken met de discontinue-geleidingsmodus hebben zeer geringe wijzigingen in inschakelhoeken reeds een grote invloed op de resulterende golfvorm. Dit bemoeilijkt de transitie tussen discontinue- en continue-geleidingsmodus, met name als de nauwkeurigheid van het motormodel niet extreem goed is of omgevingscondities niet precies bekend zijn.
Prestatiekarakteristieken van een conventioneel geregelde SR-machine worden in Figuur 4 geïllustreerd in een diagram van koppel vs. snelheid. Bij lage snelheden wordt de hoeveelheid geleverd koppel T bepaald door de stroomlimiet door de spoelen en die hoeveelheid betreft daarom een constante waarde (gebied 70). Bij middensnelheden zal de hoeveelheid koppel afnemen naarmate de snelheid van de rotor toeneemt. De afname zal evenredig zijn met l/ω, zoals is geïllustreerd in gebied 71. Bij hoge rotorsnelheden, in gebied 72, leidt verkleining van de contacthoek om de fasestroom in de fasetrap te regelen tot een afname van het koppel T die evenredig is met 1/ω2.
Figuur 5 illustreert het gedrag van een SR-machineregeling overeenkomstig de principes van de onderhavige uitvinding. In Figuur 5 wordt de fasestroom vs. tijd geïllustreerd. Bij inschakelen van de fasetrap bij t=0 bij referentie 73 in de figuur, bouwt de fasestroom zich snel op in de statorpolen van de fasetrap zoals wordt geïllustreerd door curve 75. Gelijktijdig met het inschakelen van de fasetrap bij 73 wordt de fasestroom in de fasetrap vergeleken met een referentiefasestroom 78. Op basis van het verschil 74 tussen de actuele fasestroom bij inschakelen en de referentiefasestroom 78 bepaalt de processor van het regelsysteem hoe de AAN-toestand van de fasetrap (d.w.z. de set statorpolen behorend bij de fasetrap) zodanig moet worden aangepast dat die het referentiefasestroomniveau 78 bij de start (d.w.z. de inschakelhoekstand) van de volgende commutatie benadert. De AAN-toestand wordt aangepast door het aanpassen van één of meer van de UIT-hoek en/of FW-hoek. Hierin is de UIT-hoek de
BE2017/5859 hoekstand waarbij de fasetrap naar de UIT-toestand is geschakeld; onder verwijzing naar Figuur 2 betreft dit de toestand waarin beide schakelelementen 22 en 23 zijn uitgeschakeld. Verder is de FW-hoek de hoekstand waarbij de fasetrap naar de vrijlooptoestand is geschakeld; onder verwijzing naar Figuur 2 betreft dit de toestand waarin één van de schakelelementen 22 of 23 is uitgeschakeld, terwijl het andere ingeschakeld is.
Zoals begrepen zal worden, heeft de processor slechts een zeker budget in termen van hoekstand (en derhalve tijd binnen de commutatie) om de duur van de AAN-toestand van de fasetrap te verlengen. Immers, suboptimale prestatie door bijvoorbeeld een ontwikkeling van een tegenkoppel dat bedrijf van de volgende fasetrap verstoort, dient te worden voorkomen. Binnen dat budget berekent de processor evenwel de AAN-toestandaanpassing Ai (verwijzingscijfer 76) die nodig is om het gat te dichten tussen de fasestroom bij inschakelen en het referentieniveau 78 bij de start van de volgende commutatie.
Tijdens de eerst commutatie 75 wordt een maximale verlenging Ai van de AAN-toestand toegevoegd aan de eerste commutatie. Overeenkomstig de onderhavige uitvinding kan een dergelijke aanpassing van de AANtoestand geïmplementeerd worden door het uitschakelmoment waarop de fasetrap wordt uitgezet, uit te stellen, met andere woorden, door verschuiven van de hoekstand (UIT-hoek) waarbij de fasetrap wordt uitgeschakeld. Dit zal de vrijlooptoestand verlengen met tijdsduur Ai. Als alternatief, of aanvullend, kan overeenkomstig uitvoeringsvormen van de uitvinding het aanpassen van de fasestroom bij inschakeling van de volgende commutatie ook worden verkregen door de FW-hoek aan te passen. Dit zal het fasestroomniveau tijdens de AAN-toestand beïnvloeden, en daardoor ook de resterende fasestroom na uitschakelen.
Tijdens de eerste commutatie wordt de maximum aanpassing uitgevoerd door de processor, en hoewel het gat 80 tussen de fasestroom bij
BE2017/5859 het inschakelmoment 79 en het referentieniveau 78 kleiner is bij de start van de tweede commutatie, is er toch nog een relatief groot gat. Bij inschakelen van de fasetrap tijdens de tweede commutatie bij 79 verkrijgt de processor wederom de actuele fasestroom van de fasestroomsensor in de geschakelde reluctantiemachine en vergelijkt die met de referentiefasestroom 78. Een aanpassing van de AAN-toestand wordt berekend door de processor, en de AAN-toestand wordt aangepast door het uitschakelmoment uit te stellen door uitschakelen bij een latere hoekstand. Hiermee wordt wederom de AANtoestand van de fasetrap aangepast met een hoeveelheid Δ2 (verwijzingscijfer 82) tijdens de vrijlooptoestand. Net als Ai, lijkt Δ2 op de maximum hoeveelheid aanpassing tijdens die commutatie. Indien de rotorsnelheid niet veranderd is tussen de eerste commutatie en de tweede commutatie is de aanpassing Δ2 82 min of meer gelijk aan de aanpassing Ai 76. Na uitschakelen bij 83 zakt de fasestroom, en bij inschakelen bij 88 wordt een meting van de actuele fasestroom verkregen door de processor om een verschil 89 met de referentiefasestroom 78 te berekenen. Tijdens de derde commutatie is slechts een korte verlenging van de AAN-toestand gewenst, resulterend in een aanpassing van Δ3 zoals geïllustreerd in Figuur 5.
Het referentiefasestroomniveau bij inschakelmoment 78 is zodanig ingesteld dat bij de gegeven rotorsnelheid en onder de gegeven operationele condities (temperatuur, benodigd koppel, etc.) een maximum hoeveelheid koppel wordt voortgebracht door verkrijging van een piekfasestroom 91 die een veiligheidsniveau 90 onder de gegeven condities benadert. Zowel de referentiefasestroom 78 als het veiligheidsniveau 90 kunnen worden bepaald tijdens test-runs of simulaties van de geschakelde reluctantiemachine, bijvoorbeeld tijdens fabriekstesten. Deze waarden kunnen bijvoorbeeld worden opgeslagen in een opzoektabel, die beschikbaar kan zijn vanuit een geheugen in het regelsysteem. Optioneel kunnen in een dergelijke opzoektabel ook de gewenste aanpassingen of A’s van de AAN-toestand afhankelijk van het gemeten verschil in fasestroom na inschakelen van de
BE2017/5859 fasetrap zijn opgeslagen. Deze aanpassingen kunnen worden opgeslagen als individuele aanpassingen aan één of meer van de UIT-hoek of FW-hoek, of als absolute of relatieve UIT-hoeken en/of FW-hoeken. Zoals duidelijk moge zijn, zou het verkrijgen van deze waarden uit een opzoektabel tijdens bedrijf flexibeler regelmogelijkheden kunnen verschaffen.
De toegenomen prestatie verkregen bij gebruik van een regelwerkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt in Figuur 6 geïllustreerd. In Figuur 6 wordt het leverbare koppel afhankelijk van de rotorsnelheid geïllustreerd voor een geschakelde reluctantiemachineregeling onder gebruikmaking van het regelsysteem of de regelwerkwijze overeenkomstig de onderhavige uitvinding. De curve 70', 71', 72' illustreert het koppel in het lage-rotorsnelheidsbereik, het midden-rotorsnelheidsbereik en het hoge-rotorsnelheidsbereik. Deze delen 70', 71' and 72' van de curve zijn vergelijkbaar met de overeenkomstige delen van de curve van Figuur 4 (70, 71 en 72). De voordelen van onderhavig regelsysteem en onderhavige regelwerkwijze worden verkregen in het hogesnelheidsgebied, in continuegeleidingsmodus. Dit wordt geïllustreerd door het gebied 92 tussen curve 72' van het hoge-rotorsnelheidsgebied, en 72 van de overeenkomstige curve verkregen onder gebruikmaking van een conventionele regelwerkwijze. Duidelijk is dat de hoeveelheid koppel die geleverd kan worden in het hogesnelheidsbereik 72' groter is dan bij de conventionele regelwerkwijzen. In feite wordt de afname van het koppel T die evenredig is aan l/ω in het middensnelheidsbereik 71’ voortgezet met de evenredigheid van l/ω in het hoge-snelheidsbereik 72’. De hoeveelheid gewonnen koppel is aldus aanzienlijk in vergelijking met conventionele regelwerkwijzen.
Een regelwerkwijze overeenkomstig de onderhavige uitvinding wordt schematisch geïllustreerd in Figuur 7. De werkwijze van Figuur 7 bewerkstelligt in een eerste stap 100 dat de processor re gelparameters uit de in het geheugen opgeslagen opzoektabel verkrijgt. Deze re gelparameters zijn bijvoorbeeld gebaseerd op de hoeveelheid gevraagd koppel en de
BE2017/5859 rotorsnelheid, zoals hierboven aangegeven. Zo kan uit de opzoektabel bijvoorbeeld het referentiefasestroomniveau en het veiligheidsniveau verkregen worden. Zoals duidelijk moge zijn, is het niet noodzakelijk, maar enkel optioneel, om het veiligheidsniveau uit de opzoektabel te verkrijgen. De vakman zal begrijpen dat de overeenkomstig de opzoektabel verschafte referentiefasestroom waar den en de daaruit voortvloeiende aanpassingen van de ααη-tijd het systeem binnen het veiligheidsniveau zullen doen werken. Daarom kan het verkrijgen van het veiligheidsniveau van de stroomfase (verwijzingscijfer 90 in Figuur 5) enkel voordelig zijn voor bewakingsdoeleinden, bijv, om na te gaan of de geschakelde reluctantiemachine een defect vertoont.
In stap 102 worden bij de start van de commutatie de schakelelementen van de fasetrap ingeschakeld teneinde de fasetrap te bekrachtigen bij de AAN-hoek. Tegelijkertijd wordt de fasestroom gemeten door de fasestroomsensor en wordt de actuele fasestroomwaarde verkregen door de processor. Vervolgens wordt, in stap 104, de verkregen fasestroomwaarde vergeleken met de in stap 100 uit het geheugen verkregen referentiefasestroom waar de. Aan de hand van een opzoektabel of aan de hand van een ander algoritme of data verkregen vanuit een netwerk of andere databewaarplaats bepaalt de processor de benodigde aanpassing van de AAN-toestand voor het benaderen van de referentiefasestroomwaarde bij de start van de volgende commutatie.
Bij stap 106 kan de processor de vrijloop- en UIT-hoeken verschuiven teneinde de duur van de bekrachtigde toestand van de fasetrap te verlengen of te verkorten. Het effect hiervan wordt bijvoorbeeld in Figuur 5 geïllustreerd, zoals hierboven is besproken. In stap 108 zal het feitelijke schakelen naar de vrijloop toestand en de uit-toestand tijdens commutatie worden uitgevoerd door de processor, bij de aangepaste hoeken.
De onderhavig uitvinding is beschreven in termen van enkele specifieke uitvoeringsvormen daarvan. Het zal duidelijk zijn dat de in de
BE2017/5859 tekeningen getoonde en hierin beschreven uitvoeringsvormen slechts voor illustratieve doeleinden bedoeld zijn en op generlei wijze bedoeld zijn om daarmee de uitvinding te beperken. Verondersteld wordt dat de werking en constructie van de onderhavige uitvinding duidelijk blijken uit de voorgaande beschrijving en bijgevoegde tekeningen. Het zal de vakman duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot om het even welke hierin beschreven uitvoeringsvorm en dat er wijzigingen mogelijk zijn die geacht moeten worden binnen de beschermingsomvang van de bij gevoegde conclusies te liggen. Eveneens worden alle kinematische omkeringen geacht inherent geopenbaard te zijn en binnen de beschermingsomvang van de uitvinding te vallen. Bovendien kunnen een of meer van de componenten en elementen van de verschillende beschreven uitvoeringsvormen met elkaar worden gecombineerd of in andere uitvoeringsvormen worden op genomen waar dat noodzakelijk of gewenst geacht wordt of voorkeur geniet, zonder dat wordt afgeweken van de beschermingsomvang van de uitvinding zoals bepaald in de conclusies.
In de conclusies dienen eventuele verwijzingscijfers niet als beperking van de conclusie opgevat te worden. Waar in deze beschrijving of de bij gevoegde conclusies de termen 'omvatten' en 'voorzien van' gebruikt worden, dienen deze niet te worden opgevat in uitsluitende of uitputtende zin, maar eerder in een inclusieve zin. Zo sluit de uitdrukking 'omvattend' zoals die hierin gebruikt wordt niet de aanwezigheid uit van andere elementen of stappen naast die welke in enige conclusie zijn opgenomen. Voorts dient het woord 'een' niet opgevat te worden als zijnde beperkt tot 'slechts een'; het wordt in plaats daarvan gebruikt in de betekenis van 'ten minste een', en sluit geen meervoudigheid uit. Kenmerken die niet specifiek of uitdrukkelijk worden beschreven of in de conclusies worden vereist, kunnen aanvullend in de constructie volgens de uitvinding worden opgenomen binnen de beschermingsomvang daarvan. Uitdrukkingen zoals: 'middel voor...' moeten worden gelezen als: 'component gevormd voor...' of
BE2017/5859 'element geconstrueerd om...' en dienen te worden op gevat als mede omvattende equivalenten voor de beschreven constructies. Het gebruik van uitdrukkingen als: 'kritisch', 'voorkeur genietend', 'bijzondere voorkeur genietend', enz., is niet bedoeld om de uitvinding te beperken. Toevoegingen, weglatingen, en wijzingen binnen het vermogen van de vakman kunnen in het algemeen gedaan worden zonder de geest en omvang van de uitvinding, zoals die wordt bepaald door de conclusies, te verlaten. De uitvinding kan anders worden uitgevoerd dan hierin specifiek is beschreven, en wordt slechts beperkt door de bijgevoegde conclusies.

Claims (15)

  1. Conclusies
    1. Regelsysteem voor het regelen van een geschakelde reluctantiemachine, waarbij de geschakelde reluctantiemachine is voorzien van:
    een rotor omvattende een of meer rotorpolen;
    een stator omvattende een of meer sets statorpolen, waarbij elke set is voorzien van een of meer statorpolen voorzien van fasewindingen, zodanig dat elke fasewinding behoort bij een respectieve set van de sets statorpolen;
    waarbij de rotor beweegbaar is ten opzichte van de stator door sequentieel bekrachtigen van de sets statorpolen;
    waarbij het regelsysteem is ingericht voor het regelen van het bekrachtigen van de sets statorpolen, waarbij het regelsysteem is voorzien van, of werkzaam is verbonden met, een fasestroomsensor ingericht voor het verschaffen van een fasestroomsignaal voor een of meer van de sets statorpolen, waarbij het fasestroomsignaal indicatief is voor een hoeveelheid fasestroom aanwezig in een respectieve set van de sets statorpolen;
    waarbij het regelsysteem is voorzien van een processor die is ingericht voor het, bij bekrachtigen van een of meer van de sets statorpolen of bij een vooraf bepaalde positie van de rotor ten opzichte van de stator, verkrijgen van het fasestroomsignaal van genoemde respectieve set statorpolen, en voor het op basis van het verkregen fasestroomsignaal bepalen van een timing voor het regelen van het bekrachtigen van de respectieve set statorpolen.
  2. 2. Het regelsysteem volgens conclusie 1, waarbij elke set statorpolen van de geschakelde reluctantiemachine een of meer faseschakelaars omvat om mogelijk te maken dat genoemde set statorpolen wordt geactiveerd en gedeactiveerd door de faseschakelaars te bedienen;
    BE2017/5859 waarbij de processor is ingericht voor het verschaffen van een stuursignaal naar ten minste één van de faseschakelaars van een respectieve set van de sets statorpolen ter aansturing van een fasestroomtoevoer aan genoemde set statorpolen om genoemd sequentieel bekrachtigen mogelijk te maken.
  3. 3. Het regelsysteem volgens conclusie 2, waarbij de stuursignalen activeringssignalen en deactiveringssignalen omvatten voor het inschakelen en uitschakelen van een of meer van de faseschakelaars van de respectieve set statorpolen, waarbij de processor is ingericht voor het verkrijgen van het fasestroomsignaal van genoemde respectieve set statorpolen tegelijkertijd met het verschaffen van een activeringssignaal voor inschakelen van de faseschakelaars ter bekrachtiging van de set statorpolen, en voor het gebruiken van het fasestroomsignaal voor het bepalen van een timing voor het verschaffen van een deactiveringssignaal aan een of meer van de ten minste ene van de faseschakelaars voor de respectieve set statorpolen.
  4. 4. Het regelsysteem volgens een of meer der voorgaande conclusies, waarbij de processor is ingericht voor het vergelijken van het verkregen fasestroomsignaal met een referentiefasestroomwaarde voor genoemd bepalen van de timing.
  5. 5. Het regelsysteem volgens conclusie 4, waarbij het regelsysteem is ingericht voor het verkrijgen van de referentiefasestroomwaarde vanuit ten minste één van: een geheugen, een databewaarplaats, een draadloos datanetwerk, een draadgebonden datanetwerk, of een applicatie-specifiek netwerk zoals een voertuiggeïntegreerd datanetwerk.
  6. 6. Het regelsysteem volgens conclusie 4 of 5, waarbij voor genoemd bepalen van de timing de processor is ingericht voor het aanpassen van de timing afhankelijk van genoemde vergelijking van het fasestroomsignaal met de referentiefasestroomwaarde.
    BE2017/5859
  7. 7. Het regelsysteem volgens conclusie 6, waarbij voor het verrichten van het aanpassen de processor is ingericht voor ten minste één van:
    verkorten van een duur waarin de respectieve set statorpolen wordt bekrachtigd en/of verlengen van een duur waarin de respectieve set statorpolen niet wordt bekrachtigd wanneer het fasestroomsignaal een fasestroomwaarde groter dan de fasestroomreferentiewaarde aangeeft, zoals door vervroegen van de timing van een uitschakelen van de respectieve set statorpolen; en verlengen van de duur waarin de respectieve set statorpolen wordt bekrachtigd en/of verkorten van de duur waarin de respectieve set statorpolen niet wordt bekrachtigd wanneer het fasestroomsignaal een fasestroomwaarde kleiner dan de fasestroomreferentiewaarde aangeeft, zoals door uitstellen van de timing van een uitschakelen van de respectieve set statorpolen.
  8. 8. Het regelsysteem volgens een of meer der voorgaande conclusies, waarbij het regelsysteem verder voorzien is van, of werkzaam verbonden is met, een positiesensor ingericht om de processor te voorzien van een positiesignaal indicatief voor een angulaire positie of hoekstand van de rotor ten opzichte van de stator; of waarbij het regelsysteem is ingericht voor het bepalen van de hoekstand van de rotor ten opzichte van de stator.
  9. 9. Het regelsysteem volgens conclusie 8, waarbij voor het bepalen van genoemde timing de processor is ingericht voor het op basis van het fasestroomsignaal bepalen van een referentiehoekstand van de rotor, waarbij het regelsysteem is ingericht voor het uitzetten van de respectieve set statorpolen bij het bereiken van de referentiehoekstand door de rotor.
  10. 10. Geschakelde reluctantiemachine voorzien van een regelsysteem volgens een of meer der voorgaande conclusies.
  11. 11. Apparaat voorzien van een geschakelde reluctantiemachine volgens conclusie 10, waarbij het apparaat ten minste één van een
    BE2017/5859 vermogensgenerator, een voertuig, of een motorisch aangedreven inrichting betreft.
  12. 12. Werkwijze voor het regelen van een geschakelde reluctantiemachine, waarbij de geschakelde reluctantiemachine is voorzien van:
    een rotor omvattende een of meer rotorpolen;
    een stator omvattende een of meer sets statorpolen, waarbij elke set is voorzien van een of meer statorpolen voorzien van fasewindingen, zodanig dat elke fasewinding behoort bij een respectieve set van de sets statorpolen;
    waarbij de rotor beweegbaar is ten opzichte van de stator door sequentieel bekrachtigen van de sets statorpolen;
    waarbij de werkwijze omvat:
    het regelen, door een controller, van het bekrachtigen van de sets statorpolen; en het verkrijgen, vanuit een fasestroomsensor, van een fasestroomsignaal voor een of meer van de sets statorpolen, waarbij het fasestroomsignaal indicatief is voor een hoeveelheid fasestroom aanwezig in een respectieve set van de sets statorpolen;
    waarbij de werkwijze voorts omvat:
    het bij het bekrachtigen van één of meer van de sets statorpolen verkrijgen van het fasestroomsignaal van genoemde respectieve set statorpolen; en het op basis van het verkregen fasestroomsignaal bepalen van een timing voor het uitzetten van de respectieve set statorpolen.
  13. 13. De werkwijze volgens conclusie 12, voorts omvattend het vergelijken, door de controller, van het verkregen fasestroomsignaal met een referentiefasestroomwaarde voor genoemd bepalen van de timing.
  14. 14. De werkwijze volgens conclusie 13, waarbij het bepalen van de timing het aanpassen van de timing afhankelijk van genoemde
    BE2017/5859 vergelijking van het fasestroomsignaal met de referentiefasestroomwaarde omvat.
  15. 15. De werkwijze volgens conclusie 14, waarbij de stap van het aanpassen wordt verricht door ten minste één van:
    5 verkorten van een duur waarin de respectieve set statorpolen wordt bekrachtigd en/of verlengen van een duur waarin de respectieve set statorpolen niet wordt bekrachtigd wanneer het fasestroomsignaal een fasestroomwaarde groter dan de fasestroomreferentiewaarde aangeeft, zoals door vervroegen van de timing
    10 van het uitschakelen van de fase; en verlengen van de duur waarin de respectieve set statorpolen wordt bekrachtigd en/of verkorten van de duur waarin de respectieve set statorpolen niet wordt bekrachtigd wanneer het fasestroomsignaal een fasestroomwaarde kleiner dan de fasestroomreferentiewaarde aangeeft,
    15 zoals door uitstellen van de timing van het uitschakelen van de fase.
BE2017/5859A 2017-11-24 2017-11-24 Regelsysteem voor het regelen van een geschakelde reluctantiemachine, een geschakelde reluctantiemachine, een apparaat en een werkwijze BE1025735B1 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2017/5859A BE1025735B1 (nl) 2017-11-24 2017-11-24 Regelsysteem voor het regelen van een geschakelde reluctantiemachine, een geschakelde reluctantiemachine, een apparaat en een werkwijze
CN201880086856.1A CN111656671A (zh) 2017-11-24 2018-06-12 用于控制开关磁阻机的控制系统、开关磁阻机、装置和方法
PCT/EP2018/065553 WO2019101372A1 (en) 2017-11-24 2018-06-12 Control system for controlling a switched reluctance machine, a switched reluctance machine, an appliance and a method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2017/5859A BE1025735B1 (nl) 2017-11-24 2017-11-24 Regelsysteem voor het regelen van een geschakelde reluctantiemachine, een geschakelde reluctantiemachine, een apparaat en een werkwijze

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1025735A1 BE1025735A1 (nl) 2019-06-21
BE1025735B1 true BE1025735B1 (nl) 2019-06-25

Family

ID=61556985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2017/5859A BE1025735B1 (nl) 2017-11-24 2017-11-24 Regelsysteem voor het regelen van een geschakelde reluctantiemachine, een geschakelde reluctantiemachine, een apparaat en een werkwijze

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN111656671A (nl)
BE (1) BE1025735B1 (nl)
WO (1) WO2019101372A1 (nl)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2176061A1 (en) * 1995-05-26 1996-11-28 Karmen D. Cox A power converter and control system for a motor using an inductive load and method of doing the same
US6107764A (en) * 1998-10-30 2000-08-22 Dana Corporation Drive control for a switched reluctance motor
US8847522B2 (en) * 2008-11-14 2014-09-30 Denso Corporation Reluctance motor with improved stator structure
WO2017191298A1 (en) * 2016-05-04 2017-11-09 Universiteit Gent Switched reluctance machine and power converter

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9414005D0 (en) * 1994-07-12 1994-08-31 Switched Reluctance Drives Ltd Switched electric machine controller
US5537019A (en) * 1995-03-14 1996-07-16 A. O. Smith Corporation Switched reluctance motor providing rotor position detection at high speeds without a separate rotor shaft position sensor
GB9607688D0 (en) * 1996-04-12 1996-06-12 Switched Reluctance Drives Ltd Current shaping in reluctance machines
KR200143530Y1 (ko) * 1996-06-28 1999-06-15 윤종용 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 전류 제어 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2176061A1 (en) * 1995-05-26 1996-11-28 Karmen D. Cox A power converter and control system for a motor using an inductive load and method of doing the same
US6107764A (en) * 1998-10-30 2000-08-22 Dana Corporation Drive control for a switched reluctance motor
US8847522B2 (en) * 2008-11-14 2014-09-30 Denso Corporation Reluctance motor with improved stator structure
WO2017191298A1 (en) * 2016-05-04 2017-11-09 Universiteit Gent Switched reluctance machine and power converter

Also Published As

Publication number Publication date
CN111656671A (zh) 2020-09-11
BE1025735A1 (nl) 2019-06-21
WO2019101372A1 (en) 2019-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5117165A (en) Closed-loop control of a brushless DC motor from standstill to medium speed
US4992710A (en) Position detection for a brushless DC motor with sample time optimization
US6586897B2 (en) Method of controlling alignment of a rotator of SRM and SRM driving circuit for realizing the same
JPWO2009110206A1 (ja) ブラシレスモータ装置及び制御装置
US20230208336A1 (en) Manufacturing-sensitive control of high rotor pole switched reluctance motors
JP2008543270A (ja) ブラシレスdcモータの制御装置およびブラシレスdcモータの制御方法
JP6840227B2 (ja) スイッチト・リラクタンス・モータ駆動の準センサレス適応制御のための方法及び装置
US10483896B2 (en) Method for reliable control of high rotor pole switched reluctance machine
JP5640010B2 (ja) 電動機を駆動する方法
KR20000076452A (ko) 스위치드 자기 저항 머신용 회전자 위치 검출 방법 및자기 저항 구동 시스템
JP2010088267A (ja) ブラシレスモータの制御装置及び制御方法
BE1025735B1 (nl) Regelsysteem voor het regelen van een geschakelde reluctantiemachine, een geschakelde reluctantiemachine, een apparaat en een werkwijze
JP4498518B2 (ja) ステッピングモータの制御方法および制御装置並びにステッピングモータシステム
US6137257A (en) Method for monitoring the position of a switched reluctance motor
JP2017525331A (ja) 車両における補助アセンブリの駆動モータを始動する始動方法及び車両における補助アセンブリの駆動モータ
US11165377B2 (en) Control device for stepping motor and control method for stepping motor
JP6451361B2 (ja) 3相回転電機の制御装置
US20040108826A1 (en) Method for characterizing a rotating electromagnetic machine
CN109983690B (zh) 用于确定电动机的转子的位置的方法和电路装置
JP5968738B2 (ja) ブラシレスモータの制御装置
JPH02261085A (ja) 可変リラクタンスモータの駆動装置
JPH08182378A (ja) ブラシレスモータの回転子位置検出方法およびその装置
JP7415864B2 (ja) モータの制御システムおよび制御方法
KR100390493B1 (ko) 에스알엠의 초기 기동방법
Mondal et al. Evaluation of a novel analog based closed-loop sensorless controller for switched reluctance motor drive

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20190625

MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20201130